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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Luftfahrzeug-Fahrgestell, umfassend ein Federbein, das von einem
Rohr gebildet ist, in dem eine Teleskopstange gleitend angeordnet
ist, die ein Dämpfungselement
bildet, wobei an dem freien Ende der Stange ein Radträger angelenkt
ist, der ein mehrachsiges Fahrwerk trägt.
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Die Erfindung ist insbesondere auf
Fahrgestelle gerichtet, deren Federbeinrohr angelenkt ist, um über eine
zugehörige
Verbindungsstruktur um eine im wesentlichen horizontale Achse zu
schwenken, die stark versetzt ist zur Gleitachse der Teleskopstange,
die bei gesenkter Position vertikal verläuft.
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Es ist natürlich seit langem bekannt,
Fahrgestell-Strukturen herzustellen, deren Schwenkachse nicht in
einer Ebene mit der Gleitachse der Teleskopstange liegt. Dennoch
ist bei den bestehenden Ausführungen
der Versatz im Allgemeinen relativ gering, wodurch es immer noch
möglich
war, unter technologisch und ökonomisch
akzeptablen Bedingungen das Fahrgestell derart vorzusehen, daß das Rohr
einstückig
mit dem Schaftabschnitt, in dem die Teleskopstange gleitend angeordnet
ist, und den Fortsätzen
ausgebildet ist, die Schwenklager des Fahrgestells an dem Luftfahrzeug
aufnehmen, wobei die Schwenklager die Schwenkachse des Federbeins bilden.
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Derartige Strukturen sind beispielsweise
im Dokument DE-A-29 24741 aufgezeigt. Dieses Dokument beschreibt
ein Rumpf-Fahrgestell zum seitlichen Hochklappen, wobei das Rohr über eine
horizontale Achse, die sich längsseitig
erstreckt und zur Gleitachse der Teleskopstange versetzt ist, an
dem Rumpf angelenkt ist.
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Da Luftfahrzeuge heutzutage ein immer
größeres Gewicht
aufweisen, werden nun Fahrgestelle derart vorgesehen, daß sie eine
größere Anzahl
an Rädern
und/oder mehrere mit Radsätzen
ausgestattete Fahrgestelle haben. Eine der kinematischen Klappvorrichtungen
bei dieser Art von Fahrgestell hat eine Struktur, bei der die Schwenkachse
stark versetzt ist zur Gleitachse der Teleskopstange, wobei technologisch
und ökonomisch
hier keine einstückige Ausbildung
des Rohrs mehr möglich
ist.
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Daher muß eine zugehörige Verbindungsstruktur
vorgesehen sein, welche die mechanische Verbindung zwischen dem
Rohr und dem Schwenkachsenlager des Rohrs sicherstellt.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, diese
Verbindungsstruktur in integrierter Form oder aber auch in Form
von mehreren Stangen vorzusehen. Eine derartige Herstellung eignet
sich jedoch nicht für Fahrgestelle,
deren Radträger
viele Räder
umfassen, da eine derartige Struktur nicht dazu geeignet ist, das bei
der Bewegung des Luftfahrzeugs auf dem Boden, insbesondere in Kurven
erzeugte Torsionsmoment effizient zu übertragen.
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Eine Struktur mit Stangen ist im
Dokument US-A-1 914 092 dargestellt, welches ein Heck-Fahrgestell
beschreibt, das gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 eine Schwenkachse an dem Rumpf aufweist, die zur
Drehachse des Fahrwerks stark versetzt. Aufgrund der Schwenkbewegung
des Fahrwerks kann kein Torsionsmoment an die Struktur abgegeben
werden, so daß sich
hier eine Stangenkonstruktion gut eignet. Wenn diese Struktur einer
Torsion ausgesetzt würde,
ist sie jedoch nicht mehr geeignet.
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Alternativ wurde vorgeschlagen, die
vorstehend genannte Verbindungsstruktur in Form von Seitenplatten
auszubilden, die sich jeweils in einer Ebene erstrecken, die bei
gesenkter Position vertikal verläuft,
wobei die beiden Ebenen einen V-förmigen Winkel bilden, dessen
Achse die Gleitachse der Teleskopstange ist. Auch diese Struktur
eignet sich nicht für
Fahrzeuggestelle, deren Radträger
mehrere Räder
trägt,
da sie die erhöhten
Torsionsmomente, die bei der Kurvenbewegung des Luftfahrzeugs auf
dem Boden erzeugt werden, nicht überfragen
kann.
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Eine derartige Struktur ist im Dokument GB-A-1
490 088 dargestellt, das ein Fahrzeuggestell mit kinematischer Struktur
beschreibt, dessen Rohr eine zur Gleitachse der Teleskopstange versetzte Schwenkachse
hat. Um die Schwenklager mit dem Körper des Rohrs zu verbinden,
hat das Rohr zwei Seitenplatten, die sich in einer Ebene befinden,
die bei gesenkter Position vertikal ist, wobei die beiden Ebenen
einen V-förmigen
Winkel bilden, dessen Achse die Gleitachse ist. Um diese Struktur
darauf abzustimmen, gegenüber
den von dem Boden ausgehenden Beanspruchungen resistent zu sein,
werden die Seitenplatten mit dicken Rändern versehen, um das Biegen
der Platten zu verhindern. Eine derartige Anordnung ist jedoch schwer
und eignet sich nicht für große Luftfahrzeuge
wie die heute vorgesehenen.
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Die vorliegende Erfindung ist daher
auf eine neuartige Fahrgestell-Struktur gerichtet, die sich insbesondere
für den
Fall eignet, daß das
Fahrgestell eine im we sentlichen horizontale Schwenkachse hat, die
gegenüber
der Gleitachse der Teleskopstange stark versetzt ist, wobei diese
bei gesenkter Position im wesentlichen vertikal ist.
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Somit hat die Erfindung das Ziel,
ein Fahrzeuggestell zur Verfügung
zu stellen, das eine Verbindungsstruktur umfaßt, die sich dazu eignet, die Torsionsmomente,
die während
der Bewegung des Luftfahrzeugs auf dem Boden und insbesondere bei Kurvenbewegungen
erzeugt werden, zu übertragen.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Verbindungsstruktur im wesentlichen von zwei Platten gebildet ist,
die zwei axial voneinander beabstandete Punkte des Rohrs mit einer
Struktur einer gemeinsamen Achse verbinden, die sich entlang der
Schwenkachse des Rohrs derart erstreckt, daß die Platten bei gesenkter
Position übereinander
angeordnet sind, wobei eine obere Platte über ein oberes torsionsstarres
Befestigungselement mit dem Rohr verbunden ist und eine untere Platte über ein
unteres torsionstolerantes Befestigungselement mit dem Rohr verbunden
ist, so daß bei
einer Kurvenbewegung des Luftfahrzeugs auf dem Boden eine gewisse
Schrägstellung
des Rohrs ermöglicht
wird.
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Aufgrund der vorstehend genannten
Befestigungsweisen ermöglicht
die Torsionstoleranz des unteren Befestigungselements zum Befestigen
der Platte an dem Rohr eine gewisse Schrägstellung des Rohrs bei Kurvenbewegungen
des Luftfahrzeugs auf dem Boden, ohne die Stabilität des Federbeins
zu beeinträchtigen,
da die obere Befestigungsstruktur torsionsstarr ist.
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Vorzugsweise erstrecken sich die
obere und die untere Platte jeweils in einer mit der Schwenkachse
des Rohrs koplanaren Ebene, wobei die Ebene der oberen Platte im
wesentlichen im rechten Winkel zur Gleitachse der Teleskopstange
verläuft.
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Vorteilhafterweise sind die obere
und die untere Platte aus ebenen Elementen mit versteiftem Rand
gebildet.
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Das obere torsionsstarre Element
zum Befestigen der oberen Platte an dem Rohr kann auf mehrere Arten
hergestellt sein. So kann eine Einpaßverbindung oder eine vollkommen
starre Verbindung mit dem Rohr oder aber auch eine Gelenk verbindung mit
einer in der Ebene der Platte enthaltenen und parallel zur Schwenkachse
des Rohr verlaufenden Achse vorgesehen sein.
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Auch das untere torsionstolerante
Element zum Befestigen der unteren Platte an dem Rohr kann unterschiedlich
hergestellt sein: so kann beispielsweise eine Gelenkverbindung mit
einer in der Ebene der unteren Platte enthaltenen und parallel zur Schwenkachse
des Rohr verlaufenden Achse, oder eine Zapfengelenkverbindung mit
einem hervorstehenden und einstückig
mit dem Rohr ausgebildeten Zapfen, oder aber auch eine Einpaßverbindung
an zumindest einem mit dem Rohr einstückig ausgebildeten hervorstehenden
Fortsatz vorgesehen sein.
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Allgemein ist es von Vorteil, das
obere und das untere Befestigungselement im Bereich des Gleitlagers
der Teleskopstange in dem Rohr in der eingefahrenen Position der
Teleskopstange vorzusehen, wobei diese Position einem Abstützen des
Luftfahrzeugs auf dem Boden entspricht. Somit wird die normale Belastung,
die auf die Rohrachse im Bereich der Gleitlager wirkt und beim Bewegen
des Luftfahrzeugs am Boden erzeugt wird, direkt durch die obere und
die untere Platte abgewendet, wodurch ein ungewünschtes Biegen des Rohrs verhindert
wird.
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Die Struktur der gemeinsamen Achse
kann ein separates Element sein, das die Schwenklager des Rohrs
um seine Achse umfaßt,
wobei das separate Element mit der oberen und der unteren Platte im
Bereich von einstückig
mit ihm und/oder den Platten ausgebildeten Fortsätzen verbunden ist.
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Alternativ ist die Struktur der gemeinsamen Achse
einstückig
mit einer der Platten ausgebildet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform
umfaßt
die Struktur der gemeinsamen Achse ein Plattenstück, das an der oberen und/oder
der unteren Platte befestigt ist, wobei das Plattenstück mit der
jeweiligen Platte koplanar ist und diese verlängert.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen
ersichtlich, welche besondere Ausführungsbeispiele betreffen.
Es wird Bezug genommen auf die angefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
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1 eine
Perspektivansicht eines Luftfahrzeug-Fahrgestells, das erfindungsgemäß eine Verbindungsstruktur
hat, die aus zwei Platten besteht, die in gesenkter Position übereinander
liegen sind und dabei mit einer Struktur einer gemeinsamen Achse
verbunden sind, die sich entlang der Schwenkachse des Rohrs erstreckt,
und wobei die Platten durch schraffierte Dreiecke symbolisch dargestellt
sind;
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2 eine
Seitenansicht eines Rohrs, das mit einer Verbindungsstruktur aus
zwei übereinander gelagerten
Platten versehen ist, wobei hier gemäß einer ersten Ausführungsform
zugehörige
obere und untere Befestigungselemente dargestellt sind;
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3 eine
Ansicht einer Ausführungsform des
vorangegangen Rohrs, das hier von vorne dargestellt ist;
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4 eine
Draufsicht auf das Rohr der 3 mit
seiner Verbindungsstruktur, wobei man hier die obere Platte der
Struktur und ihre Verbindung mit der Struktur der gemeinsamen Achse
besser erkennt;
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5 eine
der 2 entsprechende
Seitenansicht, wobei die beiden Aufbruchstellen die Sicht auf die
Gleitlager der Teleskopstange in der eingedrückten Position ermöglichen,
die einem Abstützen des
Luftfahrzeugs auf dem Boden entspricht;
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6 eine
Teilansicht der Verbindungsstruktur, wobei die Struktur der gemeinsamen
Achse einstückig
mit der oberen Platte ausgebildet ist;
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7 eine
Perspektivansicht, die eine weitere Ausführungsform des oberen Befestigungselements
in Form einer vollkommen starren Verbindung zeigt;
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8 eine
weitere Ausführungsform
des oberen Befestigungselements in Form einer Gelenkverbindung;
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9 verschiedene
beispielhaft gewählte Ausführungsformen
des unteren Befestigungselements in Form einer Gelenkverbindung
(a) und (b) oder einer Zapfengelenkverbindung (c);
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10 eine
Seitenansicht, die noch eine weitere Ausführungsform der mit dem Rohr
verbundenen Verbindungsstruktur darstellt, wobei eine Struktur der
gemeinsamen Achse aus einem separaten Element besteht, das Fortzsätze für die Verbindung
mit der oberen und der unteren Platte aufweist;
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11 eine
Schnittansicht entlang XI-XI der 10,
wodurch die Anordnung des unteren Befestigungselements gut zu erkennen
ist;
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12 eine
Perspektivansicht von unten, wobei hier eine weitere Ausführungsform
zu sehen ist, bei welcher die Struktur der gemeinsamen Achse ein
Plattenstück
umfaßt,
das mit der unteren Platte verbunden ist,
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13 und 14 Schematische Draufsichten, durch
welche das Verhalten des erfin- dungsgemäßen Luftfahrzeugs
in Kurven und insbesondere auch der durch die erfindungsgemäße Verbindungsstruktur
erzeugte Selbstlenk-Effekt
zu erkennen ist.
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1 zeigt
ein Luftfahrzeug-Fahrgestell 10, umfassend ein Federbein 11,
das von einem zylindrischen Rohr 12 gebildet ist, in dem
entlang einer Achse Z eine Teleskopstange 13 gleitend angeordnet
ist, die ein Dämpfungselement
bildet. An dem freien Ende der Teleskopstange 13 ist ein
Radträger 14 angelenkt,
der ein mehrachsiges Fahrwerk trägt,
wobei hier drei Achsen 25 mit Räderpaaren R dargestellt sind.
Es sind ferner die beiden Sehenkel 15, 16 einer Schere
zu sehen, welche das Rohr 12 mit dem schwingenden Radträger 14 verbinden,
wobei die Schenkel 15, 16 an zugehörigen Fortsätzen 17, 18 befestigt
sind.
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Das Fahrgestell 10 ist hier
in der gesenkten Position zu sehen, d. h. in der Position, in der
die Achse Z im wesentlichen vertikal verläuft. Das Rohr 12 ist ferner
an einer hier nicht dargestellten Luftfahrzeugstruktur angelenkt
und kann dabei über
eine zugehörige
Verbindungsstruktur um eine im wesentlichen horizontale Achse X
schwenken, die stark versetzt ist zur Gleitachse Z der Teleskopstange.
In der gesenkten Position kann das Fahrgestell 10 nicht
um seine Achse X drehen und wird durch eine Gegenstrebe 20 in
Landeposition gehalten, von der hier nur das untere Ende zu sehen
ist und die an einem oberen Fortsatz 19 des Rohrs 12 angelenkt
ist. Es ist anzumerken, daß die
Gegenstrebe bei dieser Anordnung nur auf Druck belastet wird.
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Das wesentliche Merkmal des erfindungsgemäßen Fahrgestells 10 liegt
in der besonderen Ausbildung der mit 100 bezeichneten Verbindungsstruktur,
welche die Schwenkachse X mit dem Schaft des Rohrs 12 des
Federbeins verbindet. Gemäß diesem Merkmal
besteht die Verbindungsstruktur 100 im wesentlichen aus
zwei Platten 101, 102, welche zwei axial voneinander
beabstandete Punkte 105, 106 des Rohrs 12 miteinander
verbinden. In der gesenkten Position, die in 2 dargestellt ist, sind die Platten 101, 102,
die hier durch schraffierte Dreiecke symbolisch dargestellt sind, übereinander
angeordnet. Somit gibt es eine obere Platte 101, die mit
dem Rohr 12 über
ein oberes Befestigungselement 105 verbunden ist, und eine
untere Platte 102, die mit dem Rohr 12 über ein
unteres Befestigungselement 106 verbunden ist. Die beiden
Platten 101, 102 verbinden die beiden Punkte 105, 106,
d. h. die beiden zugehörigen Befestigungselemente
mit einer Struktur einer gemeinsamen Achse 103, die sich
entlang der Schwenkachse X des Rohrs 12 erstreckt. Die Schwenklager,
die am Ende der Struktur der gemeinsamen Achse 103 angeordnet
sind, sind mit dem Bezugszeichen 104 versehen.
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Gemäß einem wesentlichen Aspekt
der vorliegenden Erfindung ist das obere Befestigungselement 105 torsionsstarr,
während
das untere Befestigungselement 106 torsionstolerant ist,
so daß eine gewisse
Schrägstellung
des Rohrs 12 bei einer Kurvenbewegung des Fahrgestells
auf dem Boden ermöglicht
wird. Diese Möglichkeit
der Schrägstellung des
Rohrs 12 gegenüber
dem unteren Befestigungselement 106 ermöglicht, die Resistenz und das
Verformungsverhalten des Fahrgestells zu optimieren, wenn es durch
die Bewegung des Luftfahrzeugs auf dem Boden belastet wird. In der
Praxis wird die durch das Gleiten der Räder R während Kurvenbewegungen des
Luftfahrzeugs auf dem Boden erzeugte Verdrillung über die
Scherenarme 15, 16 auf den unteren Teil des Rohrs 12 übertragen.
Das Rohr 12 weist eine starke Torsionssteifheit in Richtung
seiner Achse Z auf und überträgt dieses
Moment starr bis zu seinem oberen Ende, wo das Torsionsmoment auf
die obere Platte 101 in Form eines Biegungsmoments übertragen
wird, wodurch diese ideal in ihrer Ebene belastet wird. Aufgrund
der Torsionstoleranz des unteren Befestigungselements 106 des
Rohrs 12 hat das Rohr eine gewisse Verformungsfreiheit
gegenüber
dem unteren Befestigungselement, wobei das Torsionsmoment eine Schrägstellung
des Rohrs um dieses Befestigungselement induziert. Auf diese Weise
ist eine optimale Aufnahme der beim Bewegen des Luftfahrzeugs auf
dem Boden erzeugten besonderen Belastung erzielt, wodurch die Fahrgestellstruktur
im Hinblick auf seine Festigkeit und sein Verformungsverhalten optimal
ist.
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Ferner wird das Moment um die Schwenkachse
X, das einerseits durch den Teil des Gewichts des Luftfahrzeugs,
der von dem Fahrgestell 10 aufgrund des Versatzes der Teleskopstange
gegenüber der
Schwenkachse X aufgenommen wird, und das andererseits gegebenenfalls
durch die parallel zum Boden verlaufende Resultierende der Bremskraft
des Luftfahrzeugs aufgrund der Höhe
der Schwenkachse gegenüber
dem Boden erzeugt wird, durch die Gegenstrebe 20 abgefangen,
die permanent auf Druck arbeitet, was hinsichtlich ihrer Stabilität und ihrem
Ermüdungsverhalten
optimal erscheint.
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Es ist vorteilhaft, die obere Platte 101 und
die untere Platte 102 derart vorzusehen, daß sie sich
jeweils in einer zur Schwenkachse X des Rohrs 12 koplanaren
Ebene erstrecken, wobei die Ebene der oberen Platte 101 im
wesentlichen im rechten Winkel zur Gleitachse Z der Teleskopstange 13 verläuft. 1 zeigt eine derartige vorteilhafte
Ausgestaltung. Allgemein sind die obere und die untere Platte (101, 102)
aus ebenen Elementen mit versteiftem Rand gebildet.
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Im folgenden werden bezugnehmend
auf die 2 bis 12 verschiedene Ausführungsformen
der Verbindungsstruktur 100 und insbesondere des oberen
Befestigungselements 105 und des unteren Befestigungselements 106 beschrieben,
welche die Verbindung mit dem Rohr 12 sicherstellen.
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In 2 ist
das Rohr 12 ohne teleskopische Stange zu sehen, das mit
seiner aus oberer Platte 101, unterer Platte 102 und
Struktur der gemeinsamen Achse 103 bestehenden Verbindungsstruktur 100 ausgestattet
ist. Das Element zum Befestigen der oberen Platte 101 an
dem Rohr 12 besteht aus einer Einpaßverbindung 105.1,
die von zwei übereinander
lagernden Fortsatz-Paaren 107 gebildet ist. Das Element 106 zum
Befestigen der Platte 102 an dem Rohr 12 besteht
wiederum aus einer Gelenkverbindung 106.1 an einer Achse,
die in der Ebene der Platte liegt und parallel zur Schwenkachse
X des Rohrs verläuft.
Diese Gelenkverbindung wird gebildet von einem Auge 111,
die mit dem unteren Ende des Rohrs 12 einstückig ausgebildet
ist und von den beiden Schenkeln einer Gabel am unteren Ende der Platte 102 umspannt
ist. Im oberen Bereich der Platte 102 ist die Verbindung
mit der Struktur der gemeinsamen Achse 103 eine mit der
Achse X koaxiale Gelenkverbindung, während die Verbindung zwischen der
gemeinsamen Struktur und der oberen Platte 101 im Bereich
eines Fortsatzes 109 der gemeinsamen Struktur hergestellt
ist.
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Der Abstand zwischen den Achsen X
und Z ist mit D bezeichnet und entspricht dem starken Versatz zwischen
den Achsen, der für
Luftfahrzeug-Fahrgestelle mit großen Abmessungen kennzeichnend
ist. Ebenso mit d wurde die Beabstandung zwischen dem Befestigungsbereich
der unteren Verbindung 106.1 und der Achse Z bezeichnet,
wobei der Abstand d so gering wie möglich gewählt ist.
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3 zeigt
eine der 2 ähnelnde
Variante, wobei der Unterschied in der Art der Einpassung der oberen
Verbindung 105.1 zwischen der oberen Platte 101 und
dem Rohr 12 besteht: es ist eine Befestigung an zwei einzelnen
Fortsätzen 107' des Rohrs 12 zu
sehen, die von zwei der Platte 101 zugehörigen Schenkeln überspannt
sind. Diese Ausführungsform
ist im Hinblick auf 4 noch
besser zu verstehen, welche die Struktur der oberen Platte 101 mit
ihrer Verbindung 108 an den beiden seitlichen Fortsätzen 107' und ihrer Verbindung 110 mit
den einstückig
mit der Struktur der gemeinsamen Achse 103 ausgebildeten
Fortsätzen 109 zeigt.
Die Befestigungsanordnung ist symmetrisch zur Ebene P, welche die
Mittelebene ist, durch welche die Gleitachse Z der Teleskopstange
zum Übertragen
der Torsion hindurchläuft,
und die Verbindungsstifte 108 werden auf Scherung beansprucht.
Hierbei handelt es sich um eine sehr günstige Befestigung, die als
Befestigung mit Doppelscherung bezeichnet wird.
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5 entspricht
der 2 und zeigt zwei Aufbruchstellen
des Rohrs 12, durch welche man die oberen und unteren Gleitlager 21, 22 der
Teleskopstange 13 in dem Rohr 12 erkennen kann.
Die Darstellung der 5 entspricht
der eingedrückten
Position der Teleskopstange 13, wenn das Fahrgestell das
Luftfahrzeug auf dem Boden trägt:
Es ist somit festzustellen, daß das
obere Befestigungselement 105 und das untere Befestigungselement 106 im
Bereich der Gleitlager 21, 22 in dieser eingedrückten Position
vorgesehen sind. Auf diese Weise werden die normalen Belastungen
der Achse Z, die bei Bewegungen des Luftfahrzeugs auf dem Boden
im Bereich der Gleitlager 21, 22 erzeugt werden,
direkt von den Platten 101, 102 der Verbindungsstruktur
abgefangen, wodurch das Biegen des Rohrs 12 verhindert wird.
Diese auf die Gleitlager der Gleitstange 13 wirkenden Belastungen
teilen sich somit auf in Belastungen in der Ebene der oberen Platte 101 und
der unteren Platte 102, die diese über die Gelenkachsen wirksam
auf das Luftfahrzeug übertragen
können. Das
Rohr 12 erleidet dank der Anordnung der oberen und unteren
Befestigungselemente im Bereich der Gleitlager der Teleskopstange 13 somit
keine Biegung aufgrund der Belastungen, die auf die bei Kurvenbewegungen
des Luftfahrzeugs auf dem Boden erzeugten Kräfte zurückzuführen sind. Durch den Versatz
d des unteren Befestigungselements 106 der unteren Platte 102 zum
unteren Abschnitt des Rohrs wird bei einer seitlichen Kurvenkraft
ein Torsionsmoment des Rohrs um das Befestigungselement erzeugt.
Da das Rohr gegenüber
dem unteren Befestigungselement eine gewisse Verformungsfreiheit
hat, induziert das Torsionsmoment eine Schrägstellung des Rohrs um das
untere Befestigungselement. Die Auslenkung durch die Schrägstellung
wird auf den Radträger
des Fahrgestells über
die Scherenarme übertragen,
wodurch der Radträger
in eine Richtung geschwenkt wird, die eine Annäherung an den momentanten Drehmittelpunkt
des Luftfahrzeugs begünstigt,
wodurch dessen Kurvenfartrtkapazität erhöht wird: auf diese Weise wird
ein sehr vorteilhafter Selbstlenk-Effekt erzielt, der weiter unten
unter Bezugnahme auf die 13 und 14 näher beschrieben ist.
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Bei den vorangegangen Ausführungsformen ist
die Struktur der gemeinsamen Achse 103 ein separates Element,
das die Schwenklager 104 des Rohrs 12 um seine
Achse X umfaßt,
wobei das separate Element mit der oberen Platte 101 und
der unteren Platte 102 im Bereich von einstöckig mit
ihm und/oder den Platten ausgebildeten Fortsätzen verbunden ist. 6 zeigt eine Ausbildungsvariante,
bei der die Struktur der gemeinsamen Achse 103 einstückig mit
der Verbindungsstruktur 100, im vorliegenden Fall mit der
oberen Platte 101, ausgebildet ist.
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In 7 zeigt
eine andere Ausführungsvariante
des oberen Elements 105 zum Befestigen der oberen Platte 101 an
dem Rohr 12. Dieses obere Befestigungselement besteht aus
einer vollkommen starren Verbindung 105.2, die durch Verschweißen oder
einstückiges
Ausbilden mit dem Rohr 12 erzielt wird.
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In 8 besteht
das obere Element zum Befestigen der oberen Platte 101 mit
dem Rohr 12 aus einer Gelenkverbindung mit einer in der
Ebene der oberen Platte 101 enthaltenen und parallel zur Schwenkachse
X des Rohrs verlaufenden Achse. Die obere Platte 101 geht über in zwei
Schenkel 122 eines Bügels,
die ein hervorstehendes Element oder ein Auge 121, das
fest mit dem Rohr 12 verbunden ist, umschließen und
an denen die Platte angelenkt ist.
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9 zeigt
verschiedene mögliche
Ausführungsformen
des unteren Befestigungselements 106, das die untere Platte 102 der
Verbindungsstruktur 100 mit dem Rohr 12 verbindet.
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In a)
besteht das untere Element zum Befestigen der unteren Platte 102 mit
dem Rohr 12 aus einer Gelenkverbindung 106.1 an
einer in der Platte enthaltenen und parallel zur Schwenkachse X des
Rohrs verlaufenden Achse. Es handelt sich um eine Gelenkverbindung über die
beiden Schenkel 112 eines Bügels am unteren Ende der unteren
Platte 102, die an einer fest mit dem Rohr 12 ausgebildeten Spule
angelenkt sind. In b) ist die Gelenkverbindung 106.2 durch
einen einzigen Schenkel 114 hergestellt, der am unteren
Ende der unteren Platte 102 und dabei zwischen zwei zugehörigen Fortsätzen 113 des Rohrs 12 angeordnet
ist. In c) besteht das untere Element
zum Befestigen der unteren Platte 102 mit dem Rohr 12 aus
einer Zapfengelenkverbindung 106.3 mit einem Drehlager 116 in
dem unteren Ende der unteren Platte 102, das mit einem
einstückig
mit dem Rohr ausgebildeten hervorstehenden Zapfen 115 verbunden
wird.
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10 zeigt
eine weitere Ausführungsform, bei
der die Struktur der gemeinsamen Achse 103 ein separates
Element ist, das Fortsätze 109 und 117 für die Verbindung
mit der oberen Platte 101 und der unteren Platte 102 hat.
Das obere Befestigungselement 105.1 entspricht dem im Hinblick
auf 2 und 3 beschriebenen Element.
Das untere Element zum Befestigen der unteren Platte 102 mit
dem Rohr 12 besteht wiederum aus einer Einpaßverbindung 106.4 an
zumindest einem hervorstehenden Fortsatz 118; hier sind
es zwei derartige Fortsätze,
die fest mit dem Rohr 12 verbunden sind, wobei die Verbindungsstifte mit
dem Bezugszeichen 119 versehen sind. Der Bereich des unteren
Befestigungselements 106.4 ist ebenso im Schnitt in 11 zu sehen, anhand dessen
die Struktur besser zu verstehen ist. Die Fortsätze 118 sind leicht
ausgeführt,
um die Torsionstoleranz des unteren Befestigungselements aufrecht
zu erhalten.
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In 12 ist
zu erkennen, daß die
Struktur der gemeinsamen Achse 103 ein Plattenstück 120 enthält, das
an der unteren Platte 102 befestigt ist und koplanar mit
der unteren Platte 102 ist und diese verlängert. Das
untere Befestigungselement 106.1 ist an den Fortsätzen 111' des Rohrs 12 angelenkt.
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Die 13 und 14 dienen dazu, das Verhalten
des erfindungsgemäßen Luftfahrzeug-Fahrgestells
bei einer Kurvenbewegung des Fahrgestells auf dem Boden darzustellen,
wobei der vorübergehende
Drehmittelpunkt am Punkt C liegt.
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Bei Kurvenbewegungen kann sich Resultierende
der im Bereich jeden Rades R durch die Gleitbewegung erzeugten Kräfte aufgrund
dessen, daß die
Radmittelebene nicht parallel zur Tangente ihrer eigentlichen Bahn
beim Drehen des Luftfahrzeugs um den momentanen Drehmittelpunkt
C ist, iese Ebene erzeugt mit der Tangente der Bahn einen Winkel
a, wie für
das hintere rechte Rad des Fahrgestells eingezeichnet) insgesamt
als eine seitliche Kraft L auswirken, die im Bereich der Achse Z
des Rohrs und der zugehörigen
Gleitstange angreift, und das untere Befestigungselement der unteren
Platte der Verbindungsstruktur 100 bewirkt, daß die seitliche
Kraft ein Schrägstellungsmoment
mit dem Wert M = h. L. erzeugt. Dieses Moment löst die Torsionsverformung mit
einem Winkel b, wie in 14 dargestellt,
des Rohrs aus Nun bringt das Rohr 12 den Radträger 14 mittels
der Scherenarme zu seiner Bewegung, so daß sich der Radträger derart
bewegt, daß die
Gleitwinkel a und somit die Abnutzung der Reifen ebenso wie die
Kräfte,
welche das Fahrgestell belasten, verringert werden. Hierdurch wird
eine Annäherung
des momentanten Drehmittelpunkts C induziert, wodurch der Kurvenradius
verringert und somit die Kurvenfahrkapazität des Fahrgestells erhöht wird.
Der Winkel a wird zum Winkel a' =
a – b 13 illustriert den Fall
eines Fahrgestells, das vollkommen torsionsstarr ist, wobei der
Winkel a im gesamten Kurvenverlauf gleich bleibt. Im Gegensatz hierzu
zeigt 14 das Verhalten
auf, das sich aus der Torsionstoleranz des unteren Befestigungselements
ergibt, wobei eine Schrägstellung
des Rohrs eine Drehung des Winkels b bei einem Fahrgestell erzeugt,
das sich unter der Kurvenkraft verformen und sich den zuvor genannten Selbstlenk-Effekt zu Nutze machen
kann.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
sondern umfaßt vielmehr
jede Ausführungsform
des durch die Ansprüche
festgelegten Schutzbereichs.